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EMI控制方法:屏蔽、滤波、接地三

发布时间:2020-07-02 发布时间:
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2滤波

滤波通常采用三种器件来实现:去耦电容、EMI滤波器和磁性元件。

2.1去耦电容

前面我们曾经分析过,当电路在很快的器件高低电平变换的时候,就会产生一系列的正弦谐波分量,这些正弦谐波分量就是我们所说的EMI成分,这些高频谐波会通过和其他设备之间的耦合通道对其他设备造成电磁干扰。合理使用去耦电容就能起到很好的抑制电磁干扰的效果,实际的电容是可以等效图3所示的模型:

图3 电容的等效模型

其中等效串联电阻我们称之为ESR,等效串联电感我们称之为ESL,我们可以计算出这个等效电容的谐振频率为:

Fr=1/2π√LC

电容的滤波原理就是通过这个频率来确定。小于谐振频率的时,电容体现为容性,而当频率大于谐振频率的时,电容就体现为感性。所以,我们在滤除较为低频的噪声的时候,就应当选择电容值比较高的电容,想滤去频率较高的噪声,比如我们前面所说的EMI,则应该选择数值比较小的电容。所以,在实际中,我们通常放置一个1uf到10uf左右的去耦电容在每个电源输出管脚处,来抑制低频成分,而选取O.01uf到O.1uf左右的去耦电容来滤除高频部分(对去耦电容的特性分析请参考第五章电源完整性分析)。 为了获得最佳的EMI抑制效果,我们最好能在每组电源和地的引脚都能安装一个电容,但是如果电源在流出引脚前在Ic内部已经放置去耦电容,那么在引脚处就不必在和每个地之间连接一个电容了.但是这样对IC芯片的成本会相应提高。

图4是一个放置耦合电容和不放置耦合电容的EMI仿真比较:

图4 去耦电容对抑制EMI的作用

2.2 EMI滤波器

EMI滤波一般是用在对电源线的滤波,它是用来隔离电路板或者系统内外的电源,它的作用是双向的,即可以作为输出滤波,也可以作为输入滤波.EMI滤波器是由电感和电容





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